[發明專利]一種降解游離棉酚產阮假絲酵母菌及在棉桿飼料中的應用

有效

• 申請號: 201410325006.6
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN104031852A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 侯敏;詹發強;崔衛東;包慧芳;王寧;楊蓉;張慧濤;侯新強;龍宣杞
• 申請（專利權）人: 新疆農業科學院微生物應用研究所
• 主分類號: C12N1/16
• 分類號: C12N1/16;A23K1/16;A23K1/14;C12R1/72
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及游離棉酚降解生物技術領域，具體的說，本發明涉及一種產阮假絲酵母菌及其作為棉桿中游離棉酚降解菌的應用的技術領域。

背景技術

棉花是新疆的支柱性產業之一，新疆棉花種植面積約占全國的1/3，棉稈資源相當豐富。但其中含有大量的游離棉酚，限制了棉桿在飼料中的廣泛應用。含有一定量的游離棉酚(Freegossypol)，可以導致動物生長受阻、生產力下降、貧血、呼吸困難、繁殖力下降、甚至不育，嚴重時可致死亡。因此，降低游離棉酚含量對棉桿飼料化具有重要的意義。

棉株體內棉酚的存在形式有兩種，即結合棉酚(Bound?gossypol)和游離棉酚(Free?gossypol)，通常認為在棉花組織中呈游離狀態存在的棉酚稱為游離棉酚，而與其他物質(蛋白質、氨基酸和磷脂)結合的棉酚稱為結合棉酚。一般認為，只有游離棉酚對人畜具有毒性，因而人們也重點關注有毒的游離棉酚。棉桿中，含有一定量的游離棉酚(Freegossypol)，可以導致動物生長受阻、生產力下降、貧血、呼吸困難、繁殖力下降、甚至不育，嚴重時可致死亡。

游離棉酚的去除有物理法、化學法、復合或多次溶劑浸提和微生物發酵法。最初人們發現牛、羊等反芻動物對棉籽餅粕中的棉酚有較強的耐受能力，由于反芻動物瘤胃中的微生物和酶的作用，棉酚被破壞并隨纖維素而水解轉入真胃中，相對解決了棉酚的毒性問題；此外人們還發現在霉變的棉籽餅中棉酚含量也非常低，說明其中所生長的某類霉菌對游離棉酚可能存在降解作用；蘑菇培養基中含有大量的棉籽殼，棉籽殼棉酚含量較高，而蘑菇卻可以在其上生長良好，推測某些真菌有可能降解了其中的棉酚，由此推斷，在體外適當條件下，利用合適的微生物進行棉籽粕發酵,?有可能實現棉籽粕中游離棉酚的降解或破壞。國內學者在微生物發酵降解棉酚方面進行了較多研究，而國外的相關研究則較少，這主要與國內蛋白資源匱乏、棉粕產量及其在飼料中的添加用量大有關。其中，所篩選的菌種主要是以黑曲霉為主的霉菌和以熱帶假絲酵母為主的酵母菌兩類。棉稈經生物發酵處理后可作為粗飼料，不但擴大了飼草料的來源有效地緩解了飼草料不足的問題，還為畜牧業規模化、產業化發展帶來了突破性發展。

發明內容

目前，國內外鮮有針對產阮假絲酵母?（Candida?utilis）作為棉桿中游離棉酚降解菌的研究現狀，本發明旨在一種產阮假絲酵母?（Candida?utilis）及其作為棉桿中游離棉酚降解菌的應用，通過試驗驗證，采用本發明提供的產阮假絲酵母?（Candida?utilis）具有良好的降解棉桿中游離棉酚的技術效果。

本發明從新疆五家渠青貯飼料中取樣，進行篩選、馴化選育，分離出一株長勢良好的微生物菌株，編號為QC-1,通過對所獲菌株進行形態特征觀察及總DNA的提取、18S?rDNA序列測定及系統發育分析，初步確定了其分類地位；進行棉酚耐受實驗，該菌在以1000mg/mL醋酸棉酚為碳源的培養基中長勢良好，具有較高的耐受性；在棉桿固體發酵中，該菌QC-1對棉桿中降解游離棉酚有良好技術效果。

具體的，本發明提供的一種產阮假絲酵母?（Candida?utilis），命名為QC-1。該菌株已于申請日前保藏于布達佩斯條約微生物國際保藏單位：中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC)。地址：北京市朝陽區北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所，郵編：100101。保藏日期是2014年5月14日，保藏號是CGMCC?No.9165。經微生物學鑒定為產阮假絲酵母（Candida?utilis）。在YPD平板培養基上，30?℃，培養24?h，菌落乳白色，平滑，有或無光澤，邊緣整齊或菌絲狀。在顯微鏡下，細胞呈圓形、橢圓形或臘腸形，大小為（3.5-4.5）μm×（7-13）μm。在加蓋片的玉米粉瓊脂培養基上，形成原始假菌絲或不發達的假菌絲，或無假菌絲；能發酵葡萄糖、蔗糖、棉子糖，不發酵麥芽糖、半乳糖、乳糖和蜜二糖。不分解脂肪，能同化硝酸鹽。依照第九版《伯杰氏系統細菌學鑒定手冊》（《Bergey,s?Manual?of?Systematic?Bacterio-logy》）和《常用細菌系統鑒定手冊》對QC-1菌株進行形態學測定，生理生化檢測確定QC-1菌株為產阮假絲酵母（Candida?utilis）。通過BLAST同源比對，用CLUSTAL?X?進行多序列比對，并采用?Saitou和Nei?的鄰接法（Neighbor?Joining）用MEGA?4軟件進行系統進化樹的構建和同源性比較。將菌株QC-1確定為產阮假絲酵母（Candida?utilis）。